授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32426:[2025 秋セメスター]電磁気学入門 (T2) 2025 秋セメスター 木5 理工学部 滝沢 優、平井 豪 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス301号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

本講義では電磁気学の基礎を扱う。内容は高校の電磁気学の範囲を大幅に超えるものではないが、微分積分などの基礎的数学を積極的に用いつつ、その物理的意味を明確にする。この入門的な講義に引き続いて、電磁気学1,2,3を受講することにより、古典電磁気学の主な話題がカバーされることになる。

受講生の到達目標

電気・磁気に関わる現象にはどのような事柄があるのか、またそれらが数学的にどのように表現されるのかを理解する。

事前に履修しておくことが望まれる科目

前半は春学期の「力学1」で学んだ『微分方程式』を用います。後半は、同時期に開講される「物理数学1」で学ぶ『ベクトルの微分積分』を用いる予定です。またこれらに加えて、高校で学んだ電磁気学を復習しておくと良いでしょう。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第2-14回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

授業概要(電磁気学史)・電荷・電気力

クーロンの法則、ベクトル表現

2

電場

電場の重ね合わせ、電気力線、ガウスの法則1

3

電位

電位、電圧、導体(静電誘導、定常電流)

4

コンデンサー・抵抗器

コンデンサーの電気容量、抵抗器の抵抗

5

キルヒホッフの法則・直流回路

RC回路

6

電流が作る磁場/実験1

ビオ・サバールの法則、アンペールの法則/RC直列回路その1

7

電流が作る磁場/実験1

ビオ・サバールの法則、アンペールの法則/RC直列回路その1

8

コイル/実験2

アンペールの法則の応用(ソレノイド、トロイド)/RC直列回路その2

9

コイル/実験2

アンペールの法則の応用(ソレノイド、トロイド)/RC直列回路その2

10

電流が受ける力

ローレンツ力(モーター)

11

電磁誘導

トランス、発電機

12

交流回路

コンデンサー、コイル、誘電損失、鉄損・銅損

13

インピーダンス

インピーダンス整合、複素インピーダンス

14

抵抗・コンデンサー・コイルを含む交流回路

RC/RL回路、ハイパス/ローパス(微分/積分回路)、RLC回路、はしご回路(同軸ケーブル)

授業実施形態

対面実施

授業外学習の指示

復習で分からないことが見つかった場合は、次の授業で質問してください。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

受講生の到達目標に対応して、毎回、その回の授業内容に関係する小テストやレポートを出題する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

「電磁気学」は、その理論の美しさ、多様な現象との関わり、多彩な応用など、大変おもしろい分野です。その真髄は「電磁気学1,2,3」で講義され、本講義ではその入り口に到達するにとどまりますが、高校で学んだ電磁気の法則がどのような数式で記述されるのかを意識しながら学ぶことで、電磁気学の美しさの一端に触れることができると思います。特に、後半で学ぶガウスの法則や『ベクトルの微積分』との関係は大変重要ですので、演習問題等を通して着実に理解してください。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

参考のため、参考ノートを manaba+R 上で配布する。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
新物理学ライブラリ4 電磁気学入門 阿部龍蔵 サイエンス社 978-4781907512 やさしく書かれた教科書
電磁気学I 電場と磁場 物理入門コース3 長岡洋介 岩波書店 978-4000076432 標準的な教科書
電磁気学30講 戸田盛和 朝倉書店 978-4254136364 コンパクトに書かれた教科書
電磁気学 砂川重信 岩波書店 978-4000077446 標準的な教科書
理論電磁気学 砂川重信 紀伊國屋書店 978-4314008549 理論物理学を志向する人に勧める。

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

備考


【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/